李 鑫，魏燕杰，李国一

（交通运输部天津水运工程科学研究所，水路交通环境保护技术通行业重点实验室，天津300456）

1 引言

在港区压载、洗舱含油污水处理回收装置中，气携式液液旋流器是工艺流程中预处理工段的核心设备，担负着将油污分层回收的功能。该装置集气浮罐和液液旋流器两种分离设备的优点于一体，其油水分离效率可达90%以上，且占地面积小，同时也是未来港区含油污水处理工艺小型化、船载化发展方向重点研发的装备［1，2］。气携式液液旋流器不是将气浮罐和旋流器的构型和功能简单地叠加，而是要从根本上进行全新的构型设计，以实现气、液、油三相间的分离，该设备的详细构型图如图1所示［3］。其中注气腔与旋流器大椎段之间的微孔旋流管（套筒）是该设备最核心的部件，空压机进气通过该部件的微孔进入旋流器锥段，实现气浮功能，同时利用注气腔内一定的正压，确保锥段内油污水正常旋流分离，不流出到注气腔形成倒灌［4，5］。微孔旋流套筒的构型设计和微孔孔径参数，对设备整体分离效率、处理性能有决定性影响，是工程技术人员研发的重点。

图1 典型气携式液液旋流器结构

利用数值模拟分析，如CFD软件Fluent建立各介质在分离设备的场中分布和运动轨迹，分析各个构型参数和水利条件对分离效率的影响，优选构形参数，是近年来化工传质分离设备工程设计的一种趋势［6］。CFD模拟离散相在流场中的传质分离计算，工程上一般采用一维计算方法，且采用经验公式给定诸多参数［7］。……